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Les plus grands sont-ils les meilleurs ?

Dossier - Conflit sexuel et spermatozoïdes
DossierClassé sous :biologie , reproduction , évolution

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Quels sont les processus intimes de la reproduction ? Qu'est-ce qui fait qu'à un moment donné, des individus issus de groupes différents ne peuvent plus se reproduire ? Qu'est-ce que la sélection sexuelle ? Comment les espèces apparaissent-elles ? Comment expliquer le gigantisme spermatique de certaines espèces ?

  
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Un facteur qui suscite une attention spéciale de la part des biologistes de la reproduction concerne la longueur des spermatozoïdes. Pendant longtemps en effet, il était considéré qu'un spermatozoïde plus long augmentait la vitesse de progression, lui procurant ainsi une meilleure compétitivité. Ceci suggérait une forte relation entre structure du spermatozoïde et fonction, mais sans  évidence expérimentale clairement démontrée.

Fécondation d'un ovule par un spermatozoïde. Notez la différence de taille de ces deux cellules haploïdes, ainsi que la présence du flagelle sur le spermatozoïde, lui conférant la mobilité. © Maxim Gaigul - Shutterstock

Voir une petite vidéo "Des spermatozoïdes en mouvement"

De plus, autant peut-on imaginer que la vitesse de progression d'un spermatozoïde puisse avoir un fort impact sur le succès reproducteur chez les espèces où il a une distance importante à franchir entre le lieu de l'éjaculation et celui de la fécondation (comme c'est le cas chez les mammifères), autant cela ne prévaut pas chez les espèces où la distance est très faible, comme c'est le cas chez la plupart des insectes. D'ailleurs une étude tout à fait récente conclut que la vitesse en tant que telle n'est pas un facteur pertinent, du moins dans les conditions expérimentales classiquement utilisées au laboratoire.

Le premier dessin (en haut) présente l'ensemble du spermatozoïde chez un vertébré. Ce dernier est composé d'une tête (décrite plus en détail dans les deux autres dessins) et d'une queue, appelée flagelle. Le flagelle est lui-même composé de trois parties : la pièce intermédiaire, la pièce principale, et la pièce terminale. © Mariana Ruiz LadyofHats (Traducteur Moez) domaine public wikipedia. Chez les drosophiles, il n'y a pas de pièce intermédiaire, les mitochondries étant réparties de part et d'autre de l'axonème le long du flagelle.

Deux paramètres doivent être pris en compte pour étudier la relation entre vitesse de déplacement et efficacité de fécondation : le premier concerne le ratio entre longueur du flagelle (structure qui produit la poussée énergétique) et surface de la tête (qui engendre une résistance), et le second concerne l'analyse des effets de « bord » que le spermatozoïde rencontre lors du transit dans les voies femelles ou lors de la rencontre avec l'ovule. Ces effets de bord, bien connus en dynamique des fluides, modifient significativement les paramètres cinétiques. Ces paramètres expliquent pourquoi les études passées concluent de façon contradictoire entre elles, notamment en fonction des groupes taxonomiques du fait de la grande variabilité morphologique du spermatozoïde. Cette nouvelle vision des interactions entre spermatozoïdes et environnement femelle, combinant contraintes physiques et biologiques, ouvre de nouvelles perspective de recherche dans un cadre conceptuel plus large, et permet d'appréhender nouveau différentes hypothèses d'évolution de la morphologie du spermatozoïde sous un angle différent.